1.2.Фізико-хімічні зміни, що відбуваються в продуктах при тепловій обробці

Гарячі закуски готуються з м’яса, риби і грибів. При тепловій обробці цих продуктів відбуваються різні фізико-хімічні зміни, які впливають на харчову цінність, а також на засвоюваність, смак, запах і зовнішній вигляд готової продукції.

Змін за зазнають усі складові продуктів, а саме білки, жири, вуглеводи, вітаміни, мінеральні, смакові й ароматичні речовини.

М’язова тканина м’яса складається з м’язових волокон. Поверхня м’язового волокна покрита оболонкою – сарколемою. В середині волокна знаходиться рідка саркоплазма, у якій є студнеподібні нитки – міофібрили.

Білки сарколеми дуже стійкі, і навіть під час довгого нагрівання при температурі 120°С структура їх не змінюється. Тому після теплової обробки м'язові волокна зберігаються, і розварене м'ясо можна под­рібнити на пучки або окремі м'язові волокна.

Білки саркоплазми, які знаходяться в розчиненому стані, денату­рують і утворюють щільний гель (студень), оскільки концентрація їх велика. Цей процес починається вже при температурі 30…35°С, а при температурі 65°С денатурує близько 90% всіх розчинних білків саркоп­лазми. Однак навіть при нагріванні м'яса до 95…100°С не відбувається повної денатурації білків і деяка частина їх зберігає властивість розчи­нятися.

Білки міофібрил, які мають вигляд гелю, при нагріванні ущільню­ються і від утвореного студня відокремлюється значна частина води разом з розчиненими в ній поживними речовинами. Частина цієї води переходить в простір між волокна, тому діаметр м'язових волокон змен­шується, вони стають щільнішими і міцнішими.

Одночасно із змінами білків м'язової тканини змінюються також білки сполучної тканини.

Колагенові волокна при температурі близько 60°С зварюються, скорочуються майже на половину своєї початкової довжини. В результаті зварювання колагену шматки м'яса під час смаження деформуються, м'ясний сік разом з розчиненими білками, екстрактивними речовинами і мінеральними солями виходить в навколишнє се­редовище. Це призводить до зменшення маси напівфабрикатів.

Одночасно проходить набухання колагенових волокон. При подаль­шому нагріванні розриваються водневі зв'язки між окремими аміно­кислотними ланцюжками. Нерозчинений колаген перетворюється в більш просту розчинну речовину – глютин. Кулінарна готовність м'ясних виробів обумовлена ступенем розк­ладу колагену і розм'якшенням тканин.

Швидкість розкладу колагену залежить від кількох причин. Чим грубіша сполучна тканина, тим повільніше розкладається колаген.

Розклад колагенових волокон супроводжується поглинанням знач­ної кількості вологи. Тому для смаження придатні тільки ті частини туші, в яких сполучна тканина достатньо ніжна і значна частина колагену всти­гає перетворитися в глютин за час, коли основна частина вологи ще не випарувалася.

Швидкість переходу колагену в глютин залежить від температури: чим вона вища, тим цей процес відбувається скоріше. Особливо швид­ко він проходить при температурі 100°С.

Значно швидше переходить колаген в глютин в присутності кис­лот. На цьому базується маринування м'яса перед смаженням і засто­сування кислих соусів для тушіння м'яса.

Білки риби також зазнають змін. Під час смаження відбувається зсідання білків. Цей процес починається при нагріванні риби до 35°С і закінчується після досягання температури 65°С. Риба також містить неповноцінний білок колаген, який при температурі 40°С зсідається і пepeходить у глютин – клейку речовину, яка легко розчиняється у гарячій воді, а при застиганні утворює драглі. Теплова обробка риби сприяє розм’якшенню її тканин та підвищенню засвоюваності білків(до 97%).

Білки грибів в свою чергу при тепловій обробці денатурують та згортаються. Для запікання гриби попередньо піддаються тепловій обробці(смаженню, варінню). При цьому виділяються різні леткі речовини, які в сирому вигляді не містяться в продуктах. Постійною складовою частиною летких речовин є сірководень. Він утворюється внаслідок денатураційних змін білків. При запіканні вміст білка у грибах знижується лише на 5%.

Обов’язковим компонентом їжі являються жири. Вони є джерелом енергетичного та пластичного матеріалу для організму. Основними напрямками перетворювання жирів є гідроліз, окислювальне та біохімічне прогорання.

Глибина та інтенсивність цих процесів залежать від хімічного складу жирів, вологості, активності ферментів і багатьох інших факторів.

Найбільших змін жири потерпають при тепловій обробці в умовах безпосереднього контакту продукту з нагрітою поверхнею, тобто при смаженні.

Не дивлячись на значну аерацію і високу температуру, глибоких окислювальних процесів в жирі не відбувається через невеликий час нагрівання.

До складу продуктів, а саме м’яса, риби та грибів входять прості і складні вуглеводи. При нагріванні з водою прості вуглеводи розчиняються: сахароза в присутності кислот зазнає інверсії – розщеплення з утворенням суміші глюкози і фруктози, які солодші від сахарози. Вуглеводи при нагріванні без води до температури більш ніж 140…160°С розщеплюються, утворюючи забарвлену в темний колір речовину. Цей процес розщеплення називається карамелізацією.

Внаслідок взаємодії вуглеводів з аміносполуками(амінами, амінокислотами, пептидами, білками) в присутності вологи відбувається меланоїдиноутворення – реакція неферментативногопотемніння харчових продуктів (наприклад, поява рум'яної кірочки при смаженні панірованих виробів).

При нагріванні крохмалю до температури 110°С без води відбувається його декстринізація (розщеплення з утворенням розчинних у воді продуктів).

Пружності продуктам рослинного походження, зокрема грибам надає протопектин, який скріплює рослинні клітини між собою. При тепловій обробці під дією високої температури протопектин переходить у пектин – розчинну речовину. Внаслідок цього гриби розм'якшуються і легше засвоюються. У кислому середовищі сповільнюється перехід протопектину грибів в пектин.

Клітковина є основною речовиною, з якої складаються стінки рослинних клітин, і при тепловій обробці в ній відбуваються незначні зміни. Вона бубнявіє, стає більш пористою і через неї проникають травні соки.

Змін зазнають також і вітаміни, що містяться в м’ясі, рибі та грибах. При тепловій обробці руйнуються розчинні у воді вітаміни, насамперед вітамін С внаслідок його окислення при продовженні термінів теплової обробки і збільшенні поверхні зіткнення продукту з киснем повітря. Збереженню вітаміну С сприяють органічні кислоти, які містяться в овочах.

Вітамін А при тепловій обробці зберігаються повністю або майже повністю. Вітаміни групи В руйнуються частково. З усіх вітамінів групи В можна виділити тільки рибофлавін, який найбільш стійкий до впливу тепла. Незалежно від способу теплової обробки втрати його становлять не більше 11%.

При тепловій обробці продуктів втрачається 5…30% від кількості мінеральних речовин.

Продукти з м’яса та риби в основному втрачають такі мікроелементи, як кальцій та фосфор, при відділенні м’якоті від кісток.

При тепловій обробці відбувається й зміна барвників. Наприклад, м'ясо при тепловій обробці змінює забарвлення – стає сірим внаслідок того, що змінюється барвник міоглобін.

Аромат багатьох продуктів зумовлений вмістом екстрактивних речовин.

Екстрактивні речовини під час смаження м'яса, риби та грибів концентруються у виробах, надають їм приємного смаку й аромату.

Таким чином, підсумовуючи всі зміни, що відбуваються у продуктах гарячих закусок при тепловій обробці, можна зробити висновок, що основним факторами, які впливають на формування властивостей м’яса, риби і грибів є тривалість та спосіб теплової обробки.